针对吉林省中部城市引松供水工程机械式后张法预应力钢筋混凝土衬砌输水隧洞工程，采用普通解析法和 弹塑性有限元 2种计算方法 ，对预应力钢筋混凝土衬砌进行了计算对比分析，提出了有限元计算结果是合理可行 的。计算结果表明：对于本工程线路穿越沟谷及波状台地区的多段浅埋有压隧洞，采用预应力混凝土衬砌结构是 切实可行的。对于预应力钢筋混凝土衬砌隧洞这种复杂的结构形式，采用有限元计算能够更好地模拟开挖、预应 力施加、围岩与衬砌结构的受力状态，相对于普通的解析法，其计算结果更接近实际，对控制工程总投资可起到关 键作用 。同时总结 了预应力衬砌 的优 点和应用前景 ，提 出了需要进 一步研究 和探讨的问题 。 关 键 词：引松供水工程；隧洞 ；预应力；衬砌 中图分类号 ：TV732．3 文献标识码 ：A 1 概 述 近年来 ，我国水利水 电工程预应力技术发展较 快 ，从坝工预应力混凝 土结构扩展到水工隧洞预应 力混凝土衬砌 。继清江隔河岩水 电站引水隧洞预应 力混凝土衬砌锚束施工获得成功之后 ，天生桥一级 水 电站引水 隧洞工程、小浪底水库排沙隧洞工程 、大 伙房水库输水工程 、南水北调 中线穿黄工程等均采 用了这一技术 。 吉林 省 中部城市 引松供水 工程位于吉林省境 内，从第二松花江丰满水库库区引水 ，解决吉林省 中 部地区用水 的大型长距离调水工程 。多年平均引水 量为8．97亿 m ，设计引水流量为 38m／s。输水总 干线全长约 110km，其 中隧洞段长 97km。线路穿 越饮马河与双阳河及两岸台地处 ，地貌以波状 台地 为主 ，建筑物隧洞与埋管交替 ，长达22．8km。有压 隧洞洞径6．6in，埋深 12～45m，围岩风化层 较厚 ， 岩石强度低 ，围岩类别 以Ⅳ．V类为 主，围岩抗渗能 力较差 ，在该段考虑采用抗裂设计 ，采用后张法无粘 结预应力混凝土衬砌结构形式 。由于预应力衬砌造 价较高，在保证工程安全的前提下 衬砌计算成果采 用值的合理性对控制工程投资起到关键作用 。 目前隧洞衬砌计算采 用的方法主要分为 2大 类 ：一类是常规结构力学法 (解析法 )，考虑 围岩的 抗力作用 ，假定抗力分布后按超静定结构计算衬砌 内力 ；另一类是有 限元法 (数值计算法 )，是将衬砌 与围岩作为整体进行计算。本文对隧洞衬砌结构 的 计算 ，采用解析法和有限元计算方法进行对 比分析。 2 衬砌布置及计算条件 预应力衬砌结构形式如下 ：衬砌断面 内侧布置 锚具槽 ，通过钢绞线张拉变形 ，使衬砌受到挤压，使 衬砌截面形成预压应力。预应力钢筋采用高强度无 粘结低松弛 l860级 6בpJ15．2钢绞线 ，公称截面面 积 A =6×140mm 。预应力筋束 沿管道轴 向的 中 心间距为 386mm，采用双层双圈无粘结预应力钢绞 线环形游动锚支撑变角张拉技术 ，环锚锚板锚 固端 和张拉端各设 6个锚孔 ，内层 3根 钢绞线从锚固端 起始沿 内层 圆周环绕 2圈后进入 内层张拉端 ，外层 3根钢绞线从锚 固端起始沿外层 圆周环绕 2圈后进 入外层 张拉端 ，钢绞线锚 固端与张拉端包角为 2× 360。。两侧锚具槽位置 圆心夹角 80。，预 留内槽 口 长度为1．2in，中心深度为0．25m，宽度为0．20m。 以引松工程 1号隧洞 l5+839断面为例。隧洞 埋深30．5m，洞径6．6m，该计算 断面处 内水压力水 头为43．7m，外水压力水头为21．7m。预应力衬砌 混凝土采用 C40W10，衬砌厚度为 500mm。钢绞线 张拉控制应力 17" =0．75， =1395MPa。锚具采 用夹片环锚 ，锚具变形和钢筋 内缩值 0=5mm。预 应力钢绞线与孔道壁 的摩擦系数 =0．0035，考虑 收稿 日期 ：2011-O1-o6

因本站资料资源较多，启用了多个文件服务器，如果浏览器下载较慢，请调用迅雷下载，特别是超过了5M以上的文件！请一定调用迅雷，有时候速度就会飞起哦，如果您的浏览器自动加载了PDF预览，文件太大又卡死，请按下载说明里的把PDF插件关闭了就可以直接下载，不会再预览了！